QTZ40塔吊天然基础的计算书

QTZ40塔吊天然基础的计算书

一. 参数信息

　　塔吊型号:QTZ40, 自重(包括压重)F1=287.83kN， 最大起重荷载F2=40.00kN， 塔吊倾覆力距M=400.00kN.m， 塔吊起重高度H=40.80m， 塔身宽度B=1.50m， 混凝土强度等级:C35， 基础埋深D=1.60m， 基础最小厚度h=1.65m， 基础最小宽度Bc=5.00m，

二. 基础最小尺寸计算

1． 最小厚度计算

　　依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.7 条受冲切承载力计算。 根据塔吊基础对基础的最大压力和最大拔力，按照下式进行抗冲切计算： 其中 F——塔吊基础对基脚的最大压力和最大拔力；其它参数参照规范。 计算方案：当F 取塔吊基础对基脚的最大压力，将h01 从0.8m开始，每增加0.01m，至到满 足上式,解出一个 h01；当 F 取塔吊基础对基脚的最大拔力时，同理,解出一个 h02，最后 h01 与 h02 相加，得到最小厚度H。经过计算得到： 塔吊基础对基脚的最大压力F=250.00kN 时，得h01=0.80m； 塔吊基础对基脚的最大拔力F=200.00kN 时，得h02=0.80m； 解得最小厚度 Hc=h01+h02+0.05=1.65m； 实际计算取厚度为:Hc=1.65m。

2． 最小宽度计算

　　建议保证基础的偏心距小于Bc/4，则用下面的公式计算： 其中 F——塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载，F=1.2× 327.83=393.40kN； G——基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc× D) =527.62kN； M——倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×400.00=560.00kN.m。 解得最小宽度 Bc=2.45m，且还应该满足:Bc>=2h+B=4.80m。 实际计算取宽度为 Bc=5.00m。

三. 塔吊基础承载力计算

　　依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2 条承载力计算。 当不考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑附着时的基础设计值计算公式： 当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式： 式中 F——塔吊作用于基础的竖向力，它包括塔吊自重，压重和最大起重荷载,F=1.2× 327.833333333333=393.40kN； G——基础自重与基础上面的土的自重，G=1.2×(25.0×Bc×Bc×Hc+20.0×Bc×Bc× D) =2197.50kN； Bc——基础底面的宽度，取Bc=5.00m； W——基础底面的抵抗矩，W=Bc×Bc×Bc/6=20.83m3； M——倾覆力矩，包括风荷载产生的力距和最大起重力距，M=1.4×400.00=560.00kN.m； a——合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m)，按下式计算： a=5.00/2-560.00/(393.40+2197.50)=2.28m。 经过计算得到: 无附着的最大压力设计值 Pmax=(393.40+2197.50)/5.002+560.00/20.83=130.52kPa 无附着的最小压力设计值 Pmin=(393.40+2197.50)/5.002-560.00/20.83=76.76kPa 有附着的压力设计值 P=(393.40+2197.50)/5.002=103.64kPa 偏心距较大时压力设计值 Pkmax=2×(393.40+2197.50)/(3×5.00×2.28)=151.26kPa

四. 地基基础承载力验算

　　地基基础承载力特征值计算依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002 第5.2.3 条。 计算公式如下: 其中 fa——修正后的地基承载力特征值(kN/m2)； fak——地基承载力特征值，取110.00kN/m2； b——基础宽度地基承载力修正系数，取0.30； d——基础埋深地基承载力修正系数，取1.60； ——基础底面以下土的重度，取18.00kN/m3； γ m——基础底面以上土的重度，取18.00kN/m3； b——基础底面宽度，取5.00m； d——基础埋深度,取1.60m。 解得地基承载力设计值 fa=152.48kPa 实际计算取的地基承载力设计值为:fa=152.48kPa 地基承载力特征值fa 大于最大压力设计值Pmax=130.52kPa，满足要求！ 地基承载力特征值 1.2×fa 大于偏心距较大时的压力设计值 Pkmax=151.26kPa，满足要求！

五. 受冲切承载力验算

　　依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002 第8.2.7 条。 验算公式如下: 式中 hp——受冲切承载力截面高度影响系数，取 hp=0.93； ft——混凝土轴心抗拉强度设计值，取 ft=1.57kPa； am——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度: am=[1.50+(1.50 +2×1.65)]/2=3.15m； h0——承台的有效高度，取 h0=1.6m； Pj——最大压力设计值，取 Pj=151.26kPa； Fl——实际冲切承载力： Fl=151.26×(5.00+4.80)×0.10/2=74.12kN。 允许冲切力： 0.7×0.93×1.57×3150×1600=5151232.80N=5151.23kN 实际冲切力不大于允许冲切力设计值，所以能满足要求！

六. 承台配筋计算

　　依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002 第8.2.7 条。

1.抗弯计算，计算公式如下:

　　式中 a1——截面I-I 至基底边缘的距离，取 a1=1.75m； P——截面I-I 处的基底反力: P=151.26×(3×1.50-1.75)/(3×1.50)=92.44kPa； a'——截面I-I 在基底的投影长度,取 a'=1.50m。 经过计算得 M=1.752×[(2×5.00+1.50)×(151.26+92.44-2×2197.50/5.002)+(151.26-92.44) ×5.00]/12 =274.32kN.m。

2.配筋面积计算,公式如下:

　　依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002 第7.2 条。 式中 1——系数，当混凝土强度不超过C50 时， 1 取为1.0,当混凝土强度等级为C80 时， 1 取为0.94,期间按线性内插法确定； fc——混凝土抗压强度设计值； h0——承台的计算高度。 经过计算得 s=274.32×106/(1.00×16.70×5.00×103×16002)=0.001 =1-(1-2×0.001)0.5=0.001 s=1-0.001/2=0.999 As=274.32×106/(0.999×1600×300.00)=571.87mm2。 由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:12375mm2。 故取 As=12375mm2。